MATLAB知识点:var :计算方差(variance)

news2024/12/24 21:53:07

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节选自第3章 3.4.1节

var :计算方差(variance

方差是概率论与数理统计里面的知识点,我们先简单回顾一下相关的内容。

先来看个例子:第一组数据是6、8、10、12、14;第二组数据是-10、0、10、20、30。显然两组数据的均值都是10,但第二组数据的离散程度更大一些。

方差就是用来描述这种离散程度的一个统计量,当两组数据的平均值相同时,方差较大的一组数据的离散程度更大。有一个常举的例子:一个射击队要从两名运动员中选拔一名参加比赛,选拔赛上两人各打了10发子弹,在得分均值相差不大的情况下,应选择方差更小的队员。

在现实生活中,我们收集到的数据可分为下面两类:

  • 总体数据:所要考察对象的全部个体叫做总体;

  • 样本数据:从总体中所抽取的一部分个体叫做总体的一个样本。

根据收集的数据类型的不同,我们计算方差的公式也有所区别。

从上方的计算公式可以看出,总体方差和样本方差在计算时的区别在于分母上是否要减1。

MATLAB中使用var函数计算方差:

(1)如果A是一个向量,那么var(A, w)可以计算A的方差,当w=0时,表示计算样本方差,w=1时表示计算总体方差,另外,var(A, 0)也可以直接简写为var(A)。

(2)如果A是一个矩阵,则var(A, w, dim)可以计算矩阵A沿维度dim上的方差。

  • dim = 1时表示沿着行方向进行计算,即得到每一列的方差;

  • dim = 2时表示沿着列方向进行计算,即得到每一行的方差。

当dim为1时,var(A, w, 1)可以简写为var(A,w);若w为0,则可以进一步简写为var(A),即默认情况下MATLAB会沿行方向计算得到每一列的样本方差。

(3)    如果数据中存在NaN值,可以在var函数的最后加上'omitnan'参数来忽略NaN.

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